Con lăn polyurethane là một thành phần thiết bị chính được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hiện đại. Do các đặc tính vật lý tuyệt vời của chúng, đặc biệt là độ đàn hồi cao, khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn và chống va đập, chúng được sử dụng rộng rãi trong ngành in ấn, sản xuất giấy, chế biến cao su, luyện kim thép và các ngành công nghiệp khác. Là một vật liệu hiệu suất cao, polyurethane hoạt động tốt trong sản xuất con lăn và hiệu suất toàn diện tuyệt vời của nó cho phép nó đóng một vai trò quan trọng trong nhiều điều kiện làm việc phức tạp.

Tuy nhiên, hiệu suất và tuổi thọ củacon lăn polyurethanecó liên quan chặt chẽ đến thành phần, công thức và công nghệ chế biến vật liệu của nó. Do đó, việc hiểu thành phần vật liệu của con lăn polyurethane là rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất của con lăn, kéo dài tuổi thọ và cải thiện hiệu quả sản xuất.

Bài viết này sẽ đi sâu tìm hiểu thành phần vật liệu của con lăn polyurethane, phân tích các thành phần chính và tỷ lệ vật liệu được sử dụng trong con lăn polyurethane và ảnh hưởng của chúng đến hiệu suất, nhằm cung cấp cơ sở lý thuyết cho việc lựa chọn và sản xuất con lăn polyurethane trong sản xuất công nghiệp.

Polyurethane là gì?

Polyurethane là vật liệu polyme được tổng hợp bằng phản ứng hóa học giữa isocyanat và polyol. Thành phần của polyurethane có tính linh hoạt cao do các quy trình sản xuất, mục đích sử dụng và yêu cầu hiệu suất khác nhau. Thành phần cơ bản của polyurethane thường bao gồm các thành phần chính sau:

Isocyanate

Isocyanate là một trong những chất phản ứng chính trong quá trình tổng hợp polyurethane. Chúng đóng vai trò quyết định trong độ cứng, khả năng chống mài mòn và khả năng chịu nhiệt của polyurethane. Các loại isocyanat thường được sử dụng là:

● Toluene diisocyanate (TDI): thường được sử dụng trong sản xuất polyurethan có độ cứng vừa và mềm, có tính linh hoạt và đàn hồi tốt.

● Diphenylmethane diisocyanate (MDI): thích hợp cho sản xuất polyurethane cứng, có khả năng chống mài mòn và ổn định nhiệt tốt, thường được sử dụng để chế tạo các con lăn polyurethane có độ cứng cao.

● Diisocyanate có hàm lượng clo cao (HDI): thường được dùng để chế tạo vật liệu polyurethane có độ đàn hồi cao hơn, thường dùng trong sơn phủ và chất phủ.

Polyol

Polyol là một thành phần quan trọng khác trong quá trình tổng hợp polyurethane. Cấu trúc phân tử của polyol quyết định độ đàn hồi, độ cứng và độ bền của polyurethane. Các polyol phổ biến bao gồm:

● Polyether polyol: Polyether polyol là loại polyol được sử dụng phổ biến nhất, có độ đàn hồi tốt, chịu được thời tiết và chống nước. Nó được sử dụng để sản xuất polyurethane mềm và cứng vừa.

● Polyol polyester: Polyol polyester có cấu trúc phân tử chặt chẽ hơn và thường được dùng để sản xuất polyurethan cứng có khả năng chịu nhiệt và độ bền cơ học tốt.

● Rượu amin và rượu epoxy: Các polyol này được sử dụng trong một số công thức cụ thể để cải thiện khả năng chống va đập, chống mài mòn hoặc chống hóa chất của polyurethane.

Chất xúc tác

Quá trình tổng hợp polyurethane đòi hỏi chất xúc tác để tăng tốc phản ứng giữa isocyanat và polyol. Các chất xúc tác thường được sử dụng bao gồm chất xúc tác amin, chất xúc tác kim loại, v.v., có thể kiểm soát tốc độ phản ứng, nhiệt độ phản ứng và trọng lượng phân tử và mức độ liên kết ngang của polyurethane cuối cùng.

Bộ mở rộng chuỗi

Chất kéo dài chuỗi là một số hợp chất có trọng lượng phân tử thấp có thể phản ứng với tiền polyme. Chức năng của chúng là tăng chiều dài chuỗi của các phân tử polyurethane, tăng trọng lượng phân tử của polyurethane và do đó cải thiện các tính chất vật lý của polyurethane. Ví dụ, các chất kéo dài chuỗi thường được sử dụng bao gồm 1,4-butanediol, ethylene glycol, v.v.

Chất liên kết chéo

Chất liên kết ngang được sử dụng để tạo thành các cấu trúc liên kết ngang hóa học giữa các chuỗi phân tử polyurethane, do đó tăng cường độ bền, độ cứng, khả năng chống mài mòn và khả năng chịu nhiệt của polyurethane. Việc bổ sung chất liên kết ngang sẽ cải thiện đáng kể độ bền và độ cứng của polyurethane.

Chất độn và chất làm dẻo

Trong polyurethane, chất độn thường được sử dụng để tăng cường độ cứng, khả năng chịu nhiệt và khả năng chịu nén của vật liệu. Các chất độn phổ biến bao gồm canxi cacbonat, bột talc, silicat, v.v. Chất hóa dẻo được sử dụng để cải thiện các đặc tính xử lý của polyurethane, làm cho nó linh hoạt và dẻo hơn. Các chất hóa dẻo phổ biến bao gồm phthalate.

Chất ổn định và chất chống oxy hóa

Polyurethane dễ bị oxy hóa ở nhiệt độ cao và khi tiếp xúc với không khí, ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của nó. Vì lý do này, các nhà sản xuất thường thêm chất chống oxy hóa, chất ổn định tia UV, v.v. vào công thức để cải thiện tính chất chống lão hóa của polyurethane.

Thành phần vật liệu của con lăn polyurethane là gì?

Hiệu suất củacon lăn polyurethanephụ thuộc trực tiếp vào thành phần vật liệu và thiết kế công thức. Các loại con lăn polyurethane khác nhau sử dụng tỷ lệ nguyên liệu thô và kỹ thuật chế biến khác nhau, do đó hiệu suất cuối cùng của chúng cũng khác nhau. Sau đây là phân tích về mối quan hệ giữa thành phần vật liệu và hiệu suất của con lăn polyurethane:

1. Mối quan hệ giữa độ cứng và độ đàn hồi

Độ cứng của con lăn polyurethane được xác định bởi loại, tỷ lệ và mức độ liên kết chéo của isocyanate và polyol trong thành phần vật liệu của nó. Con lăn polyurethane có độ cứng cao hơn thường sử dụng tỷ lệ MDI và polyol cứng cao hơn, giúp vật liệu polyurethane có độ bền cơ học và khả năng chống mài mòn tốt hơn. Ngược lại, con lăn polyurethane có độ cứng thấp hơn thường sử dụng TDI và polyol mềm dẻo, có độ đàn hồi và khả năng thích ứng tốt hơn.

● Độ cứng: Độ cứng của con lăn polyurethane thường được điều chỉnh bằng cách thay đổi loại polyol (như sử dụng polyether polyol và polyester polyol) và trọng lượng phân tử của nó. Độ cứng cao hơn giúp cải thiện khả năng chống mài mòn của con lăn, nhưng có thể làm giảm độ đàn hồi và khả năng hấp thụ va đập của nó.

● Độ đàn hồi: Độ đàn hồi của polyurethane được xác định bởi đoạn chuỗi linh hoạt của cấu trúc phân tử của nó. Con lăn polyurethane có độ cứng thấp có độ đàn hồi cao hơn và phù hợp cho những trường hợp cần biến dạng nén lớn hơn và phục hồi đàn hồi.

2. Mối quan hệ giữa khả năng chống mài mòn và khả năng chống va đập

Khả năng chống mài mòn và chống va đập của con lăn polyurethane có liên quan chặt chẽ đến mức độ liên kết ngang và độ cứng của cấu trúc phân tử của chúng. Polyurethane có độ cứng cao hơn và mức độ liên kết ngang cao hơn có khả năng chống mài mòn mạnh hơn, nhưng có thể mất đi một số khả năng chống va đập. Polyurethane có độ cứng thấp hơn và chuỗi phân tử linh hoạt hơn cho thấy khả năng chống va đập tốt hơn, nhưng khả năng chống mài mòn tương đối kém.

● Khả năng chống mài mòn: Bằng cách lựa chọn vật liệu polyurethane có độ liên kết ngang cao và độ cứng cao hơn, khả năng chống mài mòn của con lăn có thể được cải thiện đáng kể, phù hợp với môi trường làm việc tốc độ cao và tải trọng lớn.

● Khả năng chịu va đập: Trong một số ứng dụng cụ thể, khả năng chịu va đập quan trọng hơn khả năng chịu mài mòn. Lúc này, con lăn polyurethane thường sử dụng công thức có độ cứng thấp hơn và độ đàn hồi cao hơn để đảm bảo không xảy ra gãy giòn dưới tác động lực.

3. Khả năng chịu hóa chất và chịu nhiệt

Khả năng chống hóa chất và chịu nhiệt của con lăn polyurethane thường liên quan chặt chẽ đến việc lựa chọn polyol, isocyanat và chất phụ gia trong thành phần vật liệu của chúng. Ví dụ, polyurethane chứa tỷ lệ polyol polyester cao hơn thường cho thấy khả năng chống dầu và chống axit và kiềm tốt hơn, trong khi polyurethane chứa polyol polyether có ưu điểm về khả năng chống nước và chịu lạnh. Bằng cách điều chỉnh tỷ lệ của các thành phần này, có thể sản xuất ra con lăn polyurethane có khả năng chống hóa chất khác nhau.

● Khả năng chống hóa chất: Khả năng chống hóa chất của polyurethane chủ yếu được tối ưu hóa bằng cách lựa chọn loại polyol thích hợp (như polyester polyol) và chất liên kết ngang. Polyurethane có khả năng chống hóa chất tốt thích hợp cho môi trường tiếp xúc với chất lỏng hoặc khí ăn mòn.

● Khả năng chịu nhiệt: Khả năng chịu nhiệt của polyurethane thường liên quan đến mức độ liên kết ngang và loại isocyanate được sử dụng (như MDI, HDI). Con lăn polyurethane trong môi trường làm việc ở nhiệt độ cao cần có độ ổn định nhiệt mạnh và hệ số giãn nở nhiệt thấp.

Tối ưu hóa và ứng dụng thành phần vật liệu con lăn polyurethane

Tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng khác nhau, thành phần vật liệu của con lăn polyurethane cần được tối ưu hóa tinh vi. Trong sản xuất thực tế, các kỹ sư sẽ điều chỉnh công thức của con lăn polyurethane theo các yếu tố như môi trường làm việc, điều kiện tải, khả năng chống mài mòn cần thiết, khả năng chống va đập và khả năng chống hóa chất, để sản xuất con lăn polyurethane đáp ứng các nhu cầu cụ thể.

Trong quá trình sản xuất, thông qua việc kiểm soát chính xác việc lựa chọn nguyên liệu thô, tỷ lệ và công nghệ xử lý của polyurethane, có thể sản xuất các con lăn polyurethane có phạm vi độ cứng rộng, khả năng chống mài mòn và chống va đập tuyệt vời. Đồng thời, việc sử dụng chất độn và chất ổn định phù hợp có thể giúp cải thiện hơn nữa hiệu suất toàn diện của các con lăn polyurethane và đảm bảo tính ổn định và độ tin cậy của chúng trong các điều kiện làm việc khắc nghiệt như tải trọng cao, nhiệt độ cao và tốc độ cao.

JH Machinery là nhà cung cấp hàng đầu các loại trục công nghiệp tùy chỉnh, cung cấp các giải pháp phù hợp với nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Từ năm 2001, nhà máy được chứng nhận ISO9001 của chúng tôi đã sản xuất các sản phẩm chất lượng cao, bao gồm trục làm mát, trục gương và trục cao su. Chúng tôi phục vụ các ngành công nghiệp như ô tô, khai thác mỏ và đóng gói, đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy trong mọi đơn hàng. Với giá cả cạnh tranh, tùy chọn mua số lượng lớn và dịch vụ sau bán hàng đặc biệt, JH Machinery là đối tác đáng tin cậy của bạn tại Trung Quốc.